定向井基本知识及防碰知识
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最新定向井技术基本知识
４、造斜点、最大井斜角、造斜率
三者之间要满足一定的关系
实际井眼轴线的计算方法
定向井井眼轴线是以等间距测量的，每一测点
的数据有测量井深、井斜角和方位角。
任意测点间的空间坐标位置需要根据两测点间 的轨迹形状来计算。
井眼轨迹形状是的未知的，不同假设就得到不 同的计算方法。
正切法
正切法计算公式
１、垂直位移： H i L ico s i 1
O 原井斜角
A
钻具组合
用改变井底钻具组合的方法来控制井身轨迹
反扭矩的影响
使用井下动力钻具造斜时，钻具产生的反 扭矩对装置角会产生影响。
定向井测量方法
１、井斜角测量
原理：重力
方法：液体染色（虹吸测斜仪），腐蚀（ＨＦ）， 感光照相（单、多点照相仪），电法（随钻 测量仪 MWD）。
井 段 长 L ， 米
… … … … Li … … …
井斜角 ，度
… … … … i … … …
方位角 f，度
… … … … fi … … …
平 均 井 斜 角 v ， 度 … … … … vi … … …
平 均 方 位 角 fv ， 度
… … … … fvi … … …
垂 深 增 量 H ， 米
… … … … Hi … … …
闭合距：SE＝OE
全角变化率K:井眼的空间曲率
AK B
KK 2K 2sin2
表示空间井眼轨迹的两个平面
A
fE fA
A
水平投影
fE fA
井身剖面设计
设计原则
１、利用地层自然造斜规律 ２、利于钻井、采油、修井工作 ３、剖面简单 ４、造斜井段地层稳定 ５、井眼曲率变化均匀
定向井剖面类型
三者之间要满足一定的关系
实际井眼轴线的计算方法
定向井井眼轴线是以等间距测量的，每一测点
的数据有测量井深、井斜角和方位角。
任意测点间的空间坐标位置需要根据两测点间 的轨迹形状来计算。
井眼轨迹形状是的未知的，不同假设就得到不 同的计算方法。
正切法
正切法计算公式
１、垂直位移： H i L ico s i 1
O 原井斜角
A
钻具组合
用改变井底钻具组合的方法来控制井身轨迹
反扭矩的影响
使用井下动力钻具造斜时，钻具产生的反 扭矩对装置角会产生影响。
定向井测量方法
１、井斜角测量
原理：重力
方法：液体染色（虹吸测斜仪），腐蚀（ＨＦ）， 感光照相（单、多点照相仪），电法（随钻 测量仪 MWD）。
井 段 长 L ， 米
… … … … Li … … …
井斜角 ，度
… … … … i … … …
方位角 f，度
… … … … fi … … …
平 均 井 斜 角 v ， 度 … … … … vi … … …
平 均 方 位 角 fv ， 度
… … … … fvi … … …
垂 深 增 量 H ， 米
… … … … Hi … … …
闭合距：SE＝OE
全角变化率K:井眼的空间曲率
AK B
KK 2K 2sin2
表示空间井眼轨迹的两个平面
A
fE fA
A
水平投影
fE fA
井身剖面设计
设计原则
１、利用地层自然造斜规律 ２、利于钻井、采油、修井工作 ３、剖面简单 ４、造斜井段地层稳定 ５、井眼曲率变化均匀
定向井剖面类型
定向井基础
（3）钻具刚性太强，不能产生足够的侧向力。如泥浆马达上钻铤根数太多。合理的做法是尽量少加钻铤。
（4）工具面没有掌握好，工具面反复调整不容易获得稳定的造斜率。所以工具免疫功能相对稳定。
（5）泥浆塞太软。这种情况出现在侧钻作业，如水泥塞没有足够的强度难以侧钻脱离老井眼。因此，须保证水泥塞足够的强度，如钻水泥塞时，加压5~10T，ROP在5~8min/m的范围。
（1） 井眼轨迹发生始料不及的漂移，如上部井段严重左漂或右漂：
（2）是由于一些特殊原因，提前结束造斜，起钻时没有获得预计的造斜方位。比如马达或测量仪器不能保证正常造斜，不得已只能提前结束造斜。
（3）由于测量仪器的故障或测量工程师的失误，使真实定向方向不是测量仪显示的方向，致使方位偏差太大。解决方位偏差太大的办法是进行纠方位作业。纠方位作业时应主要考虑可能带来的狗腿和安全问题，特别是在裸眼段较长的井段。如果偏差值大的无法以扭方位来弥补，只有填井重钻。
磁边工具面，它是指在水平面上，沿磁北方向顺时针旋转到工具面与井底平面的交线在水平面上的投影所转过的角度。
25.定向角：是定向工具面角的简称，在定向或扭方位钻进时工具面所处的位置，用工具面角表示。工具面的位置有工作位置与非工具位置之分，工作位置是指启动马达正常钻进的工具面角，非工作位置是指不启动井下马达时的工具面角。
3.出新井眼（“裤裆”井）
新井眼往往在以下情况中可能出现：
（1）较浅较疏松的地层；
（2）狗腿较大的井段。如造斜段、扭方位井段；
（3）钻具刚性改变以后。
为避免出新眼，定向钻井时应注意以下几个方面：
A：如造斜是在较浅、较疏松的地层，造斜过程应尽量使井斜、方位平缓变化，避免急剧狗腿，特别是方位的变化。如造斜结束后，要下入刚性较强的稳斜组合，下钻要小心，不可轻易划眼，；如遇阻严重，开泵冲下，如仍遇阻，应考虑起钻用刚性较小的增斜组合通井。有时也可采取划眼的方式，但应在井斜较大的井段进行，必须注意划眼时钻压扭矩等的变化。
（4）工具面没有掌握好，工具面反复调整不容易获得稳定的造斜率。所以工具免疫功能相对稳定。
（5）泥浆塞太软。这种情况出现在侧钻作业，如水泥塞没有足够的强度难以侧钻脱离老井眼。因此，须保证水泥塞足够的强度，如钻水泥塞时，加压5~10T，ROP在5~8min/m的范围。
（1） 井眼轨迹发生始料不及的漂移，如上部井段严重左漂或右漂：
（2）是由于一些特殊原因，提前结束造斜，起钻时没有获得预计的造斜方位。比如马达或测量仪器不能保证正常造斜，不得已只能提前结束造斜。
（3）由于测量仪器的故障或测量工程师的失误，使真实定向方向不是测量仪显示的方向，致使方位偏差太大。解决方位偏差太大的办法是进行纠方位作业。纠方位作业时应主要考虑可能带来的狗腿和安全问题，特别是在裸眼段较长的井段。如果偏差值大的无法以扭方位来弥补，只有填井重钻。
磁边工具面，它是指在水平面上，沿磁北方向顺时针旋转到工具面与井底平面的交线在水平面上的投影所转过的角度。
25.定向角：是定向工具面角的简称，在定向或扭方位钻进时工具面所处的位置，用工具面角表示。工具面的位置有工作位置与非工具位置之分，工作位置是指启动马达正常钻进的工具面角，非工作位置是指不启动井下马达时的工具面角。
3.出新井眼（“裤裆”井）
新井眼往往在以下情况中可能出现：
（1）较浅较疏松的地层；
（2）狗腿较大的井段。如造斜段、扭方位井段；
（3）钻具刚性改变以后。
为避免出新眼，定向钻井时应注意以下几个方面：
A：如造斜是在较浅、较疏松的地层，造斜过程应尽量使井斜、方位平缓变化，避免急剧狗腿，特别是方位的变化。如造斜结束后，要下入刚性较强的稳斜组合，下钻要小心，不可轻易划眼，；如遇阻严重，开泵冲下，如仍遇阻，应考虑起钻用刚性较小的增斜组合通井。有时也可采取划眼的方式，但应在井斜较大的井段进行，必须注意划眼时钻压扭矩等的变化。
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时针旋转至井斜方位线所转过的角度。
4、井斜变化率：单位井段内井斜角的绝对变化值称为井斜
变化率，通常以两测点间的井斜角的变化量与两测点间井
段的长度比值表示。
5、井斜方位变化率：单位井段内井斜方位角的绝对变化值
称为井斜方位变化率，通常以两测点间的井斜方位角的变
化量与两测点间井段的长度比值表示。
6、垂深：垂深即测点的垂直深度，是指井身上任一点至井
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二、定向井设计
（一）、井身剖面的设计原则
1、能实现钻定向井的目的； 2、应尽可能利用地层的自然造斜规律； 3、在选择造斜点、井眼曲率、最大井斜角等参数时， 应有利于钻井、采油和修井作业； 4、在满足钻井目的的前提下，力求使设计的全井斜 井深最短，有利于安全、优质、快速钻井，降低钻井成本； 这方面要考虑以下几个问题： （1）、选择合适的井眼曲率； （2）、选择易钻的井眼形状； （3）、选择适当的造斜点； （4）、设计的井身剖面形状应与井身结构同时考虑。 （5）、优质的钻井液。
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按设计最大井斜角可分为：
1、低斜度定向井：设计的最大井斜角不超过15度，这种定 向井由于井斜角小，钻进时井斜、方位不易控制，钻井 难度大。
2、中斜度定向井：设计的最大井斜角在15度至45度之间， 钻进时井斜、方位较易控制，钻井难度相对不大。是使 用最多的一种。
3、大斜度定向井：设计的最大井斜角在46度至85度之间， 其斜度大、水平位移大，增加了钻井难度和成本。
口所在平面的距离。
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7、水平位移：井眼轴线上某一点在水平面上的投影至井口的 距离，又称闭合距。 8、闭合方位或总方位：是指以正北方位线为始边顺时针转至 闭合距方位线上所转过的角度。 9、N（北）坐标E（东）坐标：是指测点以井口为原点的水平 面坐标系里的坐标值。 10、视平移：是井身上某点在某一垂直投影面上的水平位移， 这个“水平位移”不是真实的水平位移。所以称之为视平移。 11、最大井斜角：无论设计剖面还是实钻剖面，全井井斜角的 最大值，称为最大井斜角。 12、磁偏角：在某一地区内，其磁北极方向线与地理北极方位 线之间的夹角，称为该地区的磁偏角。 13、全角变化率：“全角变化率”、“狗腿严重度”、“井眼 曲率”，都是相同的意义。指的是在单位井段内三维空间的角 度变化。它既包含了井斜角的变化又包含着方位角的变化。
石油行业定向井知识
工程总结：通过这段时间的学习了解到要想干好定向井并不是那么简单，定向井就是设法使实钻的井眼轨迹尽可能符合设计的井眼轨道，实质就是通过动力钻具和调整钻具结构不断地控制井眼的前进方向。
在每口井开钻之前要对全井有一个大概的了解，在拿到工程设计时对本口井做出设计预案。
在每口井开钻之前要了解所在井场的防碰：1、认真校核工程设计，特别是拖井架后的设计位移、方位要计算准确。
2、表层钻进开眼要直，按规定间距测斜，准确阅读测斜数据，计算，绘制防碰图，做好轨迹预算。
当两井有相遇趋势时，坚持坐岗观察。
3、表层钻进严格要求测斜，直井段控制好井斜，若有异常，要加密测斜。
4、二开直井段合理确定钻井参数，严格控制井斜，直井段井斜不得超过2度，对易斜地层采用吊打防斜，必要时果断采用动力钻具纠斜。
5、每测一个点，及时计算一个点，做好防碰图，以便有相碰时能提前选择井段采取绕障作业。
6、坚持在同一井场直井段使用同一防斜钻具组合。
7、钻直井段，出现以下情况时，应立即停钻：（1）、泥浆量突然变小，或不返泥浆；（2）、钻压突然跟不上，或指重表摆动异常；（3）、在所捞的砂样中有水泥、铁屑；（4）、出现异常蹩跳。
MWD测斜仪的组成和使用一、组成：地面系统和井下系统地面仪器主要包括：接口箱、司显及司显电源、压力传感器、泵压及司显电缆、计算机、热敏打印机。
井下仪器主要包括：脉冲器、驱动器、电池、探管。
二、使用：地面仪器的连接和井下仪器的连接1、地面仪器的连接：首先将地面接口箱和司显电源线连接上，其次将司显电源箱和地面接口相连接起来，然后将热敏打印机连接到地面接口箱上，最后将地面接口箱连接到计算机上。
2、压力传感器的安装和拆卸：安装前先通知井队，打开低压阀以便泄放掉立管内的压力，卸下压力传感器转换接头上的丝堵，在压力传感器扣上缠上四氟带用扳手上紧即可。
3、敷设信号电缆敷设信号电缆主要是防止被锐利的重物砸坏，或被汽车挂断，或工人无意中铲断。
除车辆频繁经过的地方应把电缆埋入地下外，一般敷于地面即可，上钻台时要把电缆固定资井架上防止滑落。
定向井及水平井基础知识介绍
• 我国标准化委员会规定：手算用平均角法，电算用校正平 均角法。（校正平均角法与圆柱螺线法的计算值相差非常小，差别在小数
点以后第七、八位，有效数字的前8位都是相同的）。
井眼轴线形状的图示法
• 投影图表示法
– 相当于机械制图中的视图表示法，在国外 使用广泛。
– 这种图示法包括两张图：一张是水平投影 图，相当于俯视图。一张是垂直投影图， 相当于侧视图，其投影面选在原设计方位 线所在的铅垂平面上(横坐标V，纵坐标D) 。
真方位角＝磁方位角＋东磁偏角
真方位角＝磁方位角－西磁偏角
不准确的说法：“地北与磁北
之间的差值，称为磁偏
角”“以地球北极为准，磁北 在其右边的为东磁偏角，……”
井眼轨迹的基本参数
磁偏角地图
测斜计算方法
• 主要的七种计算方法可分为三类：
• 曲线法优于直线法和折线法。手算用平均角法，电算用曲 线法。动力钻具钻出的井眼用最小曲率法；转盘钻钻出的 井眼用圆柱螺线法。
• 平移方位角：指平移方位线所在 的方位角，即以正北方位为始边 顺时针转至平移线上所转过的角 度，常以字母θ表示。
• 闭合距与闭合方位：国外将水平 位移称作 闭合距(Closure Distance)，将平移方位角称作闭 合方位角(Closure Azimuth)。我 国现场常特指完钻时的水平位移 为闭合距，平移方位角为闭合方 位角。
– 投影图主要用于指导施工。 – 优点：从图上可直接看出，需要增斜还是
需要降斜，需要增方位还是需要减方位。 也可根据这张图，可以想象出井眼轴线的 空间形状。 – 缺点：这种垂直投影图不能反映出井身参 数的真实值。
其它井身参数
• 垂直深度：简称垂深，是指轨迹 上某点至井口所在水平面的距离 。垂深的增量称为垂增。垂深常 以字母Ｄ表示，垂增以ΔＤ表示。
点以后第七、八位，有效数字的前8位都是相同的）。
井眼轴线形状的图示法
• 投影图表示法
– 相当于机械制图中的视图表示法，在国外 使用广泛。
– 这种图示法包括两张图：一张是水平投影 图，相当于俯视图。一张是垂直投影图， 相当于侧视图，其投影面选在原设计方位 线所在的铅垂平面上(横坐标V，纵坐标D) 。
真方位角＝磁方位角＋东磁偏角
真方位角＝磁方位角－西磁偏角
不准确的说法：“地北与磁北
之间的差值，称为磁偏
角”“以地球北极为准，磁北 在其右边的为东磁偏角，……”
井眼轨迹的基本参数
磁偏角地图
测斜计算方法
• 主要的七种计算方法可分为三类：
• 曲线法优于直线法和折线法。手算用平均角法，电算用曲 线法。动力钻具钻出的井眼用最小曲率法；转盘钻钻出的 井眼用圆柱螺线法。
• 平移方位角：指平移方位线所在 的方位角，即以正北方位为始边 顺时针转至平移线上所转过的角 度，常以字母θ表示。
• 闭合距与闭合方位：国外将水平 位移称作 闭合距(Closure Distance)，将平移方位角称作闭 合方位角(Closure Azimuth)。我 国现场常特指完钻时的水平位移 为闭合距，平移方位角为闭合方 位角。
– 投影图主要用于指导施工。 – 优点：从图上可直接看出，需要增斜还是
需要降斜，需要增方位还是需要减方位。 也可根据这张图，可以想象出井眼轴线的 空间形状。 – 缺点：这种垂直投影图不能反映出井身参 数的真实值。
其它井身参数
• 垂直深度：简称垂深，是指轨迹 上某点至井口所在水平面的距离 。垂深的增量称为垂增。垂深常 以字母Ｄ表示，垂增以ΔＤ表示。
定向井专业知识培训教材
定向井井眼轨迹控制
介绍如何通过工具面调整、钻压控制等手段 实现定向井的轨迹控制。
02
01
定向井完井工艺
介绍定向井的完井方法、完井工具及完井工 艺要求。
04
03
03 定向井井眼轨迹控制
井眼轨迹的基本概念
井眼轨迹
在定向井钻井过程中， 钻头在地下钻过的实 际路径，通常用一系 列的井斜角和方位角 记录。
案例四
某油田老井侧钻工程
定向井钻井工程常见问题与解决方案
问题一
井眼轨迹控制难度大
解决方案二
选用适合地层特性的钻井液，加强钻井液维护和处 理，采取相应技术措施。
解决方案一
采用先进的测量仪器和定向工具，优化钻具组 合和钻井参数。
问题二
钻井液漏失和地层不稳定
问题三
钻井过程中出现卡钻和掉钻事故
解决方案三
加强钻具检查和维护，优化钻井参数和钻井液性能，采 取相应应急措施。
多元化和个性化需求日益凸显
05
06
展望三
针对不同油田和气田的特性，开发更加多元化 和个性化的定向井钻井技术，满足不同客户的 需求。
06 定向井安全与环境保护
定向井钻井工程安全技术要求
定向井钻井设备安全
01
确保钻机、钻杆、钻头等设备完好，定期进行维护和检查，防
止设备故障导致的安全事故。
作业人员安全培训
01
02
03
04
地层评价
准确评价地层岩性、物性、含 油气性等信息。
钻井轨迹控制
根据定向井设计要求，控制钻 井轨迹，满足靶点要求。
钻井参数优化
优化钻压、转速、泵压等钻井 参数，提高钻井效率。
钻井液技术要求
根据地层和工程要求，对钻井 液密度、粘度、切力等参数进
介绍如何通过工具面调整、钻压控制等手段 实现定向井的轨迹控制。
02
01
定向井完井工艺
介绍定向井的完井方法、完井工具及完井工 艺要求。
04
03
03 定向井井眼轨迹控制
井眼轨迹的基本概念
井眼轨迹
在定向井钻井过程中， 钻头在地下钻过的实 际路径，通常用一系 列的井斜角和方位角 记录。
案例四
某油田老井侧钻工程
定向井钻井工程常见问题与解决方案
问题一
井眼轨迹控制难度大
解决方案二
选用适合地层特性的钻井液，加强钻井液维护和处 理，采取相应技术措施。
解决方案一
采用先进的测量仪器和定向工具，优化钻具组 合和钻井参数。
问题二
钻井液漏失和地层不稳定
问题三
钻井过程中出现卡钻和掉钻事故
解决方案三
加强钻具检查和维护，优化钻井参数和钻井液性能，采 取相应应急措施。
多元化和个性化需求日益凸显
05
06
展望三
针对不同油田和气田的特性，开发更加多元化 和个性化的定向井钻井技术，满足不同客户的 需求。
06 定向井安全与环境保护
定向井钻井工程安全技术要求
定向井钻井设备安全
01
确保钻机、钻杆、钻头等设备完好，定期进行维护和检查，防
止设备故障导致的安全事故。
作业人员安全培训
01
02
03
04
地层评价
准确评价地层岩性、物性、含 油气性等信息。
钻井轨迹控制
根据定向井设计要求，控制钻 井轨迹，满足靶点要求。
钻井参数优化
优化钻压、转速、泵压等钻井 参数，提高钻井效率。
钻井液技术要求
根据地层和工程要求，对钻井 液密度、粘度、切力等参数进
定向井事故的预防和处理
钻杆在钻井过程中承受着巨大的扭矩和压力，如果钻杆质量不合格或使用不当， 很容易发生断裂。为了预防钻杆断裂，需要定期检查钻杆的磨损和腐蚀情况，及 时更换损坏的钻杆，并确保使用符合规格的优质钻杆。
案例二：井喷事故
总结词
井喷事故是由于地下压力失衡引起的，会导致泥浆、气体或 油类喷出地面。
详细描述
井喷事故是非常危险的，需要立即采取控制措施，如实施压 井作业或关闭井口。在钻井过程中，应定期监测地下压力情 况，保持泥浆柱平衡，并采取必要的安全措施，如安装井喷 控制设备，以防止井喷事故的发生。
根据事故的性质和影响，定向井事故 可分为机械事故、井下复杂情况、钻 具事故等类型。
定向井事故的常见原因
设备故障
钻井设备老化、维护不当或使用不合适的工具可 能导致设备故障，进而引发事故。
地质条件复杂
地下岩层的不稳定性、断层、裂缝等地质条件可 能导致钻井过程中出现意外情况。
操作失误
钻井工人操作不当、经验不足或违章操作也可能 引发事故。
智能化钻井
01
利用智能传感器、远程控制系统等技术，实现钻井过程的实时
监测和自动控制，降低人为操作失误。
智能化决策支持
02
通过大数据分析和人工智能技术，对定向井数据进行深度挖掘，
为决策者提供更加科学、准确的建议。
智能化应急响应
03
建立智能化应急响应系统，实现事故快速定位、资源调度和救
援指挥的自动化。
加强国际合作与交流，共同应对定向井事故挑战
案例三：钻机倾覆事故
总结词
钻机倾覆事故通常是由于地面不稳定、设备老化或操作不当引起的。
详细描述
为了防止钻机倾覆，需要确保地面稳定，对不稳定的地面进行加固处理。同时， 定期检查和维护钻机设备，确保其处于良好的工作状态。在操作过程中，应遵 循安全操作规程，避免违规操作和超载情况的发生。
案例二：井喷事故
总结词
井喷事故是由于地下压力失衡引起的，会导致泥浆、气体或 油类喷出地面。
详细描述
井喷事故是非常危险的，需要立即采取控制措施，如实施压 井作业或关闭井口。在钻井过程中，应定期监测地下压力情 况，保持泥浆柱平衡，并采取必要的安全措施，如安装井喷 控制设备，以防止井喷事故的发生。
根据事故的性质和影响，定向井事故 可分为机械事故、井下复杂情况、钻 具事故等类型。
定向井事故的常见原因
设备故障
钻井设备老化、维护不当或使用不合适的工具可 能导致设备故障，进而引发事故。
地质条件复杂
地下岩层的不稳定性、断层、裂缝等地质条件可 能导致钻井过程中出现意外情况。
操作失误
钻井工人操作不当、经验不足或违章操作也可能 引发事故。
智能化钻井
01
利用智能传感器、远程控制系统等技术，实现钻井过程的实时
监测和自动控制，降低人为操作失误。
智能化决策支持
02
通过大数据分析和人工智能技术，对定向井数据进行深度挖掘，
为决策者提供更加科学、准确的建议。
智能化应急响应
03
建立智能化应急响应系统，实现事故快速定位、资源调度和救
援指挥的自动化。
加强国际合作与交流，共同应对定向井事故挑战
案例三：钻机倾覆事故
总结词
钻机倾覆事故通常是由于地面不稳定、设备老化或操作不当引起的。
详细描述
为了防止钻机倾覆，需要确保地面稳定，对不稳定的地面进行加固处理。同时， 定期检查和维护钻机设备，确保其处于良好的工作状态。在操作过程中，应遵 循安全操作规程，避免违规操作和超载情况的发生。
定向基础知识
3－基本概念
目标点（Target）：设计规定的，必须钻达的地层位置，称 为目标点。通常是以地面井口为坐标原点的空间坐标系的坐 标值来表示。 靶区半径：允许实钻井眼轨迹偏离设计目标点的水平距离， 称为靶区半径。 靶心距：在靶区平面上，实钻井眼轴线与目标点之间的距离， 称为靶心距。
3－基本概念
工具面（tool face) ：工具面就是造斜工具弯曲方向的平面， 通常称作工具面。 。 反扭角：动力钻具反扭矩作用下启动前后工具面之间的夹角。 高边（High Side)：在斜井段用一个垂直于井眼轴线的平面 与井眼（这时的井眼不能理解为一条线，而是一个具有一定 直径的圆）相交，由于井眼是倾斜的故井眼在该平面上有一 个最高点，最高点与井眼圆心所形成的直线及为井眼的高边 。 工具面角（Tool Face Angle):表示造斜工具下到井底后工具 面所在的位置参数。工具面角有两种表示方法：高边工具面 角：造斜工具弯曲方向的平面与井斜方位角所在平面的夹角。 一般是井斜角大于6º后可用高边工具面角；磁性工具面角： 造斜工具弯曲的平面与正北方位所在平面的夹角。 。
3－基本概念
增斜段：井斜角随井深增加的井段，称为增斜段。 稳斜段：井斜角保持不变的井段称为稳斜段。 降斜段：井斜角随着井深的 增加而逐渐减小的 井段称为降斜段。 井斜变化率：单位井段内井 斜角的绝对变化值。通常以 两测点之间井斜角变化量
与井段长度的比值来表示。 方位变化率：单位井段内井
斜方位角的绝对变化值。 两变化率的单位为：º /100m
二、定向井、丛式井钻井技术－基本概念
丛式井的基本概念：凡在一个井场或平台上，有计划的钻 几口可几十口定向井和一口直井，这些井统称为丛式井 （组）。丛式井要涉及到合理的井距及布井的先后顺序及 防碰跟踪等问题。
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本期培训内容
对先进定向井技术的基本认识； 对防碰的认识； 成功做法学习； 资源共享。
定向井施工要求
要与录井公司及技术办公室校对坐标、 设计方位、设计位移。做到三对口。
相邻两井造斜点错开100米。 井口间距不小于6米。
定向井施工要求
造斜点与设计相差50米以上的要向项目 组申请更改造斜点。
注意：井斜<6 °，用磁工具面定向，工具面直接摆到预定方位。
井斜>6 °,用重力工具面，尽量使用扭方位施工，按照井斜和方位
情况确定工具面的角度。
0°
全力增斜
L90 ° 稳斜降方位
180 ° 全力降斜
R90 ° 稳斜增方位
定向（扭方位）的计算公式
工具面：经测量或校正后的实际螺杆弯曲位置， 记作φ工
钻杆标记必须用钢锯锯明显，然后用油 漆划上。(测斜单根做标记要对准转盘0°标记)
方钻杆标记棱必须清晰，油漆不得在2 条棱上同时标记。
井斜≥1.5°时，第一单根考虑《方位的 反方向》取40°～60°反扭。
定向（扭方位）注意事项
定向反扭角取10-20度，一般扭方位取 20～60°。
保证工具面到位，避免井斜大时扭方位 困难，增大定向工作量。
多底井（分支井）：一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。
定向的几个基本概念：
1、工具面(磁工具面)
造斜工具下到井底以后，工具面所在的绝对角度。
2、高边工具面
工具面相对于高边在井底圆平面上的相对角度。
3、定
定＝预计施工工具面－工具面＋反扭 所谓“定”实际上就是井底工具面需要转动的角度。
4、转
转即方转，就是方钻杆需要转到的角度（相对于转 盘 0°标记）
第一个单根施工必须控制钻压(1，2～4 吨)。
要根据当前井斜方位和施工工具面，估 计好井底的井斜方位，保证造斜（扭方 位）达到预期效果。
定向（扭方位）注意事项
特别注意：
1、摆工具面过程要开泵； 2、如果在施工中，发现《需要转动方钻杆的
角度》比《定》相差了±30°以上时，必须 重新计算、检查分析。A:计算错误；B:测量 错误；C：钻具转动或定向键活动。 一般情况下，需要转动的角度为＋10～20°。 3、方位相差较多时，一定要附加反方向较大 角度的反扭，以便尽快扭方位到位。
工具面角（βｔ）：造斜工 具下到井底以后，工具面 所在的角度。
磁工具面角为以正北方向线为 始边，顺时针转到工具面与井底 圆平面的交线在水平面上的投影 线所转过的角度。
一般井斜≥6 °就要读取高边 工具面,为便于现场区分，高边工 具面记作：L xx°或R xx°
高边工具面角是以高边
方向线为始边，顺时针转 到工具面与井底圆平面的 交线所转过的角度；
重力工具面和磁工具面的区别
方钻杆 需要转动的 相对角度俗 称“定”角。
测斜前，打钻 杆接箍印记，要 与转盘0°对齐。 下面用油漆做标 记，以免与旧印 记混淆
+90°
转盘0°标记
用吊线的办法把方 钻杆标记棱延长至保 护接头公扣段做标记， 每次换接头都要重新 标记。
为便于找到方钻杆标 记棱，在滚子方补心 对应的位置用油漆作 标记
定向（扭方位）的计算公式
预定（目标）工具面：定向扭方位前，一定要通过轨迹预算，首先得 出一个预定要把螺杆摆到的工具面，称之为目标工具面，记作φ预。
根据直井段的井斜方位形成的位移影响，结合本区块本队所钻井情况 的地层规律和控制经验，考虑定向后的超前量。就是定向的φ预。
根据预算扭方位情况，确定工具面。如稳斜降方位，则φ预=左90°
反扭角：按照井深、井斜等因素，估计的螺杆反 扭角，实际就是螺杆测量位置和实际工作位置的 差值。反扭角要根据后续的实际测量结果修正。
大斜度井：最大井斜角在60° ~80°范围内的定向井
水平井：最大井斜角大于或等于86° ，并保持这种井斜角钻完一定长度 段的井。
定
长曲率半径：6° /30m
向
中曲率半径：6° ~20° /30m
井
水平井: 中短曲率半径：1° ~20° /30m
短曲率半径：1° ~10°/m
径向水平井：k=∝
丛式定向井：在一个井场内有计划地钻出两口或两口以上的定向井组， 其中可含1口直井。
接单根后，量取 该标记与钻杆印记 间的夹角，俗称 “方”角。
方钻杆标记棱转到 的绝对角度（转盘刻 度），俗称“转”角。
定+方=转
±180°
- 90° +90°
谨记：
以下量上
顺正逆负
转角
0°
- 90°
使用单弯螺杆定向（扭方位）时，应注意入井前必须量取螺杆弯 曲方向与定向直接头间的夹角，称为“弯差角”。
控制直井段井斜，出现超标要打《绕障 申请》报告。
定向井施工要求
定向和扭方位施工必须做记录。第一个 单根必须划出草图。
出现自己解决不了的较紧急情况时，要 及时与技术办取得联系。
提前预计并联系随钻施工。 每口井要小结，每阶段要总结。
普通定向井：最大井斜角小于60°的定向井。
斜直井：用斜直钻机或斜井架完成，自井口开始井眼轨道一直是一段斜 井段的定向井。
简易定向方法Ⅰ （转盘上取值方法）
定向过程 是使工具 面转动到 预定位置
注意：下放过程中 方钻杆不能转动
简易定向方法Ⅱ
（接单根） （转盘取值法）
定向就是 使井底工 具面转动 到预定位 置的过程
注意：下放过程中 方钻杆不能转动
定向（扭方位）注意事项
定向取超前角为＋2～5°。 测量夹角要注意判明正负。
弯差角的量取原则同样是“以下量上，顺正逆负”。计算实际 工具面面的公式为：
实际工具面=所测工具面-弯差角
如图中，弯差角应为 －50° 如某次测得工具面为240 °，则
实际工具面=240 °－(－50 °)=290 ° 如果测得工具面为L 40 °，则:
实际工具面=L 40 ° －(－50 °)=R 10 °
定向基础知识及防碰
2007年1月10日-16日 训材料
人生箴言
学一技之长 受益终生不尽！
成为一个合格的技术员应该具备 的基本条件
懂工艺流程； 懂定向井、取芯井工艺； 懂事故预防及事故处理； 懂现场技术管理ห้องสมุดไป่ตู้ 懂计算机。
成为一个技术员所经历的时间
一年可基本学会； 两年基本合格； 三年基本熟练。 所以，对于本期的学习，希望能够给大 家首先指引一个学习的方向，灌输一个技 术的局势。为日后的深入学习打下基础。